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IPHI. IPHI. Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005. La ligne diagnostics haute énergie de IPHI Patrick Ausset pour l’équipe « Ligne diagnostics ». Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005. Ligne diagnostics haute énergie IPHI. IPHI. IPHI. Bloc d’arrêt 300 kW.

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Presentation Transcript

  1. IPHI IPHI Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 La ligne diagnostics haute énergie de IPHI Patrick Ausset pour l’équipe « Ligne diagnostics » Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005

  2. Ligne diagnostics haute énergie IPHI IPHI IPHI Bloc d’arrêt 300 kW Bloc d’arrêt: 300 kW • Éléments magnétiques: • 1 dipole • 1 triplet de Qpôles • 2 doublets de Qpôles • 5 correcteurs H et V • Diagnostics: • Mesure Intensité: 1 D.C.C.T et 1 A.C.C.T • Mesure position faisceau: 6 électrodes P.U. • Mesure énergie: 3 électrodes P.U. • Mesure dispersion énergie: 2 fentes + 1 C.F. • Mesure profils: 1 W.S., mesure optique, protons rétrodiffusés • Mesure des températures tube à vide par thermocouples Vide: Pmoyen = 6 x10-6 Pa • Mode de fonctionnement: • C.W. • Mode pulsé typ.: Durée: 0.5 ms - Rep: 1s Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  3. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: faisceaulogie IPHI IPHI Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  4. Ligne Diagnostics haute énergie IPHI: Mesure intensité IPHI IPHI A.C.C.T.: Fonctionnement en mode pulsé Sensibilité: 1V / 20 mA Bande passante: 5 Hz- 6.5 MHz Bruit: 10 μA D.C.C.T.: Fonctionnement C.W. : Sensibilité: 1V / 20 mA Bande passante: D.C.- 3.5 kHz Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  5. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Mesure position IPHI IPHI Caractéristiques du faisceau: • β=0.08 • I = 100 mA CW et E = 3 MeV ( Φint = 66mm) Bloc B.P.M. - I.P.H.I. 4 électrodes P.U. Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  6. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Mesure position IPHI IPHI Bruit X Y (cartes Log Ratio) Pas de déplacement du fil: 5 μm Sensibilité mesurée 17.0 µm / mV Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  7. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Mesure position IPHI IPHI • Acquisition électronique : • Type Log ratio • C.W. et mode pulsé >0,2 ms • I faisceau : 100 µA - 100 mA • Erreur absolue de mesure : ± 150 µm • Mécanique: 100 µm – Electronique: ± 50 µm • Electrodes P.U.: • Button : 22 x 22 mm • Φint :66mm • C ~ 9 pF Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  8. Size l IPHI IPHI Ligne diagnostics haute énergie IPHI: profils transverses 1- Wire Scanner (fonctionnement pulsé) 2- fluorescence du gaz résiduel ou d’un gaz ajouté (fonctionnement pulsé et C.W.) • Fil carbone •  = 33 µm • Gain : 1V/mA • Profil H et V • max F =10cm 3- Mesure par protons rétrodiffusés fonctionnement pulsé. Tandem IPNO Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  9. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Mesure énergie IPHI IPHI  -6 dBm - If = 100 mA • 0 dBm - If = 100 mA • Temps de vol entre 2 électrodes P.U. electrodes: 1.4 m • ΔE/E = 10-3 : ΔΦ= ±1°; ΔL = ± 0.1mm • Gamme de mesure en intensité: ~1 mA – 100 mA Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  10. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Dispersion Energie IPHI IPHI • Fente objet: Reste à concevoir. • Fente image • Mode pulsé : Résolution souhaitée 10 keV Coupelle de Faraday: I > 0.5 μA Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  11. Ligne Diagnostics haute énergie IPHI: Diagnostics spécifiques IPHI IPHI • Design de la fente objet: mesure de la dispersion d’énergie • Matériau initialement envisagé: Nickel • Faisceau : 100mA – 1 ms - 1 s • Régime transitoire:Tmax > 1000° C • Choix nouveau matériau: • C, TZM … • Mesure: Cycle utile à optimiser Gestion des pertes «faibles » de faisceau: Perte de 300mW/cm, sur 4m: T=40° avec temps d’établissement ~ 1h40 - Mesure température tube à vide : 32 acquisitions thermocouples /s. Gestion des pertes «fortes » de faisceau: - Jauges à vide rapides (Tr ~ 18 ms) Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  12. Ligne Diagnostics haute énergie IPHI: Bloc d’arrêt IPHI IPHI • Campagne d’irradiation au Tandem: Cuivre abandonné, Nickel 201 massif retenu • Design mécanique initial IPNO: 120 W/cm2 max • L.P.S.C.: • Design mécanique fait: Cône L = 1,6m. (3 mm) . • Thermomécanique et refroidissement: • dépôt énergie 120 W/cm2 , T max nickel : 150 ° C • Circuit fermé d’eau déminéralisée : 5 bar, débit 300 l/mn, ΔT= 15 °C. Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

  13. Ligne diagnostics haute énergie IPHI: Conclusion IPHI IPHI • Les diagnostics de la ligne haute énergie de IPHI permettent la caractérisation du faisceau accéléré par le RFQ. • La conduite des faisceaux de forte intensité nécessitent: • - Le développement de capteurs interceptifs spécifiques : étude thermomécanique préalable: wire scanner; fente de dispersion d’énergie. • Le développement de capteurs non interceptifs: mesure des profils • Les risques liés à la conduite d’un faisceau de 300 kW sont gérés par le suivi: • De la température du tube à vide de la ligne diagnostics, • De la pression par des jauges à faible temps de réponse. Journées accélérateurs SFP - Roscoff - Octobre 2005 Patrick AUSSET

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